EP2338435A1 - Haltevorrichtung für medizinische Instrumente - Google Patents

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EP2338435A1
EP2338435A1 EP10015163A EP10015163A EP2338435A1 EP 2338435 A1 EP2338435 A1 EP 2338435A1 EP 10015163 A EP10015163 A EP 10015163A EP 10015163 A EP10015163 A EP 10015163A EP 2338435 A1 EP2338435 A1 EP 2338435A1
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EP
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joint
bearing shell
ball
holding device
locking
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Jochen Stefan
Uwe Bacher
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Karl Storz SE and Co KG
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Definitions

  • the invention relates to a holding device for medical instruments, with a support arm on which at least one medical instrument can be fixed and with at least one joint for positioning the support arm and / or the medical instrument, wherein the at least one joint as with at least one bearing shell and a joint ball provided ball joint is formed, which is adjustable between a joint releasing the joint and a state locking the joint.
  • Such holding devices are often required in the performance of surgical procedures to keep medical instruments of various kinds, such as retractors, cameras or endoscopes, over a longer period in a certain position. Due to the articulated design of the holding devices, it is possible for the surgeon to accurately position the medical instrument held by the support arm and to fix the set position of the holding device by locking the joint or the joints of the support arm.
  • a generic holding device is for example from the DE 295 21 305 U1 known.
  • the ball joint is pressed by a spring-loaded pressure plate against the bearing shell, which in turn forms part of the bearing shell.
  • the pressure plate is coupled to a piezoelectric actuator, which expands upon application of an electrical voltage and thus increases the pressure of the pressure plate on the ball joint until it is fixed by clamping.
  • constructions with a partially spring-loaded bearing shell have the disadvantage that the joint at an axial force on the ball joint, which is directed against the direction of force of the spring-loaded bearing shell, can solve unintentionally.
  • the invention is based on the object to provide a holding device for medical instruments of the type mentioned above, which allows for easy handling a quick locking and releasing the at least one joint and moreover ensures that an accidental release of the lock is largely excluded ,
  • the solution of this problem is inventively characterized in that the bearing shell is rigid and the ball joint is at least one locking element clamped in the bearing shell fixable.
  • At least one recess is formed in the bearing shell, via which in each case at least one blocking element can be introduced into the joint such that the blocking element presses the joint ball in a clamping manner against the bearing shell in order to lock the joint.
  • the at least one insertable via a recess in the bearing shell locking element allows the inventive locking of the ball joint without having to change the bearing shell for clamping purposes in their position or dimensioning.
  • the bearing shell consists of an upper bearing shell and a lower bearing shell is formed in two parts and is formed at least one recess for the respective at least one locking element in the lower bearing shell.
  • This embodiment represents a particularly easy-to-use in the manufacture and assembly construction to form the bearing shell.
  • each locking element is biased by a spring element in the direction of the system on the ball joint in order to ensure a permanent contact of the locking elements on the ball joint.
  • each locking element is conical at least in the area of contact with the ball joint, advantageously at each locking element in the area of engagement of the locking element on the Ball joint a clamping pad can be arranged.
  • a material with a high frictional resistance can be used as the clamping layer in order to prevent a relative movement between the blocking element and the joint ball.
  • each locking element via at least one actuating element in a position releasing the joint can be transferred.
  • the at least one actuating element is designed such that it withdraws each blocking element from the system on the joint ball.
  • all blocking elements can be transferred via a common actuating element into a position releasing the joint in order to ensure a quick and uniform release of the locking device.
  • the at least one actuating element can be actuated by the application of an electrical voltage, wherein the at least one actuating element can advantageously be actuated via at least one piezoelectric actuator.
  • Piezoelectric actuators are characterized by the fact that they react with a change in length, for example an expansion, when an electrical voltage is applied. As a result of the expansion of the piezoelectric actuator acted upon by electrical voltage, the blocking elements are pulled away from the joint ball via the at least one actuating element, thus releasing the joint again.
  • the ball joint is sealed by at least one voltage applied to the joint ball sealing element from the environment in order to obtain against external influences, in particular moisture and dirt, protected joint.
  • the illustration Fig. 1 shows a holding device 1 for medical instruments according to the prior art.
  • This holding device 1 consists essentially of a support arm 2 consisting of a plurality of support arm parts 2a, wherein the individual support arm parts 2a of the support arm are pivotably connected to one another via hinges 3 designed as ball joints 3 relative to one another.
  • Such holding devices 1 are often required in the implementation of surgical procedures to keep medical instruments of various kinds, such as retractors, cameras or endoscopes, over a longer period in a certain position. Due to the articulated design of the holding device 1, it is possible for the surgeon to position the medical instrument exactly and to fix the set position of the holding device 1 by locking the joint 3 or the joints 3. In addition to endoscopic surgery, such holding devices 1 are also used in open surgery.
  • the support arm 2 In the region of its proximal end of the support arm 2 via a jig 4, for example, on the operating table 5, can be fixed. At the distal end, the support arm 2 has an instrument receptacle 6 for receiving the medical instrument to be positioned over the holding apparatus 1.
  • Fig. 1 illustrated construction of the support arm 2 of a plurality of successively coupled Tragarm kind 2 a, which are interconnected by joints 3, it is of course also possible the arm 2 Piarmig so that starting from a joint 3 show several support arm 2a in different directions.
  • These support arm parts 2a in turn can be coupled via joints 3 with further support arm parts 2a and be equipped at their distal ends with instrument holders 6 for receiving the medical instruments to be positioned over the holding device 1.
  • the construction of the ball joints 3 is the pictures Fig. 2 .and 3 refer to.
  • the ball joints 3 consist of a joint ball 7, which is pivotally mounted in a formed in a joint housing 8 bearing shell 9.
  • the bearing shell 9 is formed of an upper bearing shell 9a and a lower bearing shell 9b consisting of two parts.
  • the bearing shell 9 is arranged rigidly in the joint housing 8, that is to say that the upper bearing shell 9a and the lower bearing shell 9b are not movable relative to one another in the assembled state of the ball joint 3 in the axial direction of the joint 3, ie no enlargement or reduction the movement play of the ball joint 7 in the bearing shell 9 due to a movement of the bearing shell 9 is possible.
  • the clamping force for fixing the joint ball 7 is applied via spring elements 13, over which each locking element 12 is biased in the direction of the system on the joint ball 7.
  • each locking element 12 is conically formed at least in the area of contact with the ball joint 7, wherein in the illustrated embodiment of each locking element 12 in the area of engagement of the locking element 12, a clamping pad 14 is arranged on the joint ball 7.
  • a clamping pad 13 for example, a material with a high frictional resistance can be used to prevent a relative movement between the locking element 12 and the ball joint 7.
  • the design of the ball joint 3 with the insertable into the interior of the joint 3 spring-loaded locking elements 12 shows that the locking elements 12 even when applying external axial forces on the ball joint 7, which act against the pressure direction of the spring elements 13, permanently clamped against the ball joint 7 since the bearing shell 9 is arranged rigidly in the joint housing 8 and thus absorbs the applied axial forces without its own axial displacement.
  • all locking elements 12 are transferred via a common actuator 15 in the hinge 3 releasing position.
  • a common actuator 15 in the hinge 3 releasing position.
  • the activation of the actuating element 15 takes place in the illustrated embodiment by the application of an electrical voltage.
  • the actuating element 15 is coupled to a piezoelectric actuator 16, which expands when an electrical voltage is applied.
  • the piezoelectric actuator 16 is supported on an inner central part of the fixed joint housing 8. As soon as the surgeon applies tension to the piezoelectric actuator 16, for example via a footswitch, to adjust the holding device 1, this expands due to the piezoelectric effect, that is to say in the illustration Fig. 2 down and away from the ball joint 3. As a result, the actuating element 15, which is applied via a driving element 17, on which the piezoelectric actuator 16 on the side facing away from the joint 3, also pressed away from the ball joint 3. This in turn causes the directly coupled to the actuator 15 locking elements 12 against the compressive force of the spring elements 13 are pulled out of their system on the ball joint 7 and the joint 3 released.
  • a trained as described above holding device for medical instruments is characterized in that with ease of use, a quick locking and releasing the at least one joint 3 is possible and ensures that an accidental release of the locking of the joint 3 is largely excluded.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung (1) für medizinische Instrumente, mit einem Tragarm (2), an dem mindestens ein medizinisches Instrument festlegbar ist und mit mindestens einem Gelenk (3) zur Positionierung des Tragarms (2) und/oder des medizinischen Instruments, wobei das mindestens eine Gelenk (3) als mit mindestens einer Lagerschale (9) und einer Gelenkkugel (7) versehenes Kugelgelenk (3) ausgebildet ist, das zwischen einem das Gelenk (3) freigebenden und einem das Gelenk (3) arretierenden Zustand verstellbar ist. Um eine Haltevorrichtung (1) für medizinische Instrumente zu schaffen, die bei einfacher Handhabung ein schnelles Arretieren und Lösen des mindestens einen Gelenks (3) ermöglicht und darüber hinaus sicherstellt, dass ein unbeabsichtigtes Lösen der Arretierung weitestgehend ausgeschlossen ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Lagerschale (9) starr ausgebildet ist und die Gelenkkugel (7) über mindestens ein Sperrelement (12) klemmend in der Lagerschale (9) festlegbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für medizinische Instrumente, mit einem Tragarm, an dem mindestens ein medizinisches Instrument festlegbar ist und mit mindestens einem Gelenk zur Positionierung des Tragarms und/oder des medizinischen Instruments, wobei das mindestens eine Gelenk als mit mindestens einer Lagerschale und einer Gelenkkugel versehenes Kugelgelenk ausgebildet ist, das zwischen einem das Gelenk freigebenden und einem das Gelenk arretierenden Zustand verstellbar ist.
  • Derartige Haltevorrichtungen sind bei der Durchführung chirurgischer Eingriffe häufig erforderlich, um medizinische Instrumente verschiedenster Art, wie beispielsweise Retraktoren, Kameras oder Endoskope, über einen längeren Zeitraum in einer bestimmten Position zu halten. Durch die gelenkige Ausgestaltung der Haltevorrichtungen ist es für den Chirurgen möglich, das von dem Tragarm gehaltene medizinische Instrument exakt zu positionieren und die eingestellte Position der Haltevorrichtung durch Arretieren des Gelenks bzw. der Gelenke des Tragarms zu fixieren.
  • Eine gattungsgemäße Haltevorrichtung ist beispielsweise aus der DE 295 21 305 U1 bekannt. Bei dieser bekannten Haltevorrichtung wird die Gelenkkugel über eine federbelastete Andrückplatte gegen die Lagerschale gedrückt, die ihrerseits einen Teil der Lagerschale bildet. Zum Arretieren des Gelenks ist die Andrückplatte mit einem piezo-elektrischen Aktor gekoppelt ist, der sich beim Anlegen einer elektrischen Spannung ausdehnt und so den Druck der Andrückplatte auf die Gelenkkugel erhöht, bis diese klemmend fixiert wird.
  • Mit dieser bekannten Konstruktion ist es zwar möglich, das Kugelgelenk sicher zu fixieren, jedoch weist die Konstruktion den Nachteil auf, dass bei Stromausfall keine Arretierung des Gelenks mehr möglich ist. Darüber hinaus weisen Konstruktionen mit einer teilweise federbelasteten Lagerschale den Nachteil auf, dass sich das Gelenk bei einer Axialkraft auf die Gelenkkugel, die entgegen der Kraftrichtung der federbelasteten Lagerschale gerichtet ist, ungewollt lösen kann.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die A u f g a b e zugrunde, eine Haltevorrichtung für medizinische Instrumente der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfacher Handhabung ein schnelles Arretieren und Lösen des mindestens einen Gelenks ermöglicht und darüber hinaus sicherstellt, dass ein unbeabsichtigtes Lösen der Arretierung weitestgehend ausgeschlossen ist.
  • Die L ö s u n g dieser Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale starr ausgebildet ist und die Gelenkkugel über mindestens ein Sperrelement klemmend in der Lagerschale festlegbar ist.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Sperrelements, über das die Gelenkkugel in der starren, also in ihrer Ausbildung weitgehend unveränderbaren Lagerschale klemmend gehalten wird, wird sichergestellt, dass auch bei einer auf die Gelenkkugel ausgeübten Axialkraft die die Gelenkkugel umschließende Lagerschale unverändert bleibt und das mindestens eine Sperrelement die Gelenkkugel klemmend arretieren kann.
  • Gemäß einer praktischen Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass in der Lagerschale mindestens eine Ausnehmung ausgebildet ist, über die jeweils mindestens ein Sperrelement so in das Gelenk einführbar ist, dass das Sperrelement die Gelenkkugel zum Arretieren des Gelenks klemmend gegen die Lagerschale drückt. Das mindestens eine über eine Ausnehmung in der Lagerschale einführbare Sperrelement ermöglicht die erfindungsgemäße Arretierung der Gelenkkugel ohne die Lagerschale zu Klemmzwecken in ihrer Lage oder Dimensionierung verändern zu müssen.
  • Weiterhin wird mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, dass die Lagerschale aus einer oberen Lagerschale und einer unteren Lagerschale bestehend zweiteilig ausgebildet ist und die mindestens eine Ausnehmung für das jeweils mindestens eine Sperrelement in der unteren Lagerschale ausgebildet ist. Diese Ausgestaltungsform stellt eine in der Herstellung und Montage besonders leicht zu handhabende Konstruktion zur Ausbildung der Lagerschale dar.
  • Um eine gleichmäßige Anlage der Sperrelemente an der Gelenkkugel und somit eine gleichmäßige Klemmung und Fixierung der Gelenkkugel zu erzielen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass über den Umfang der Lagerschale verteilt vier Ausnehmungen für jeweils mindestens ein Sperrelement in der Lagerschale ausgebildet sind.
  • Vorteilhafterweise ist jedes Sperrelement über ein Federelement in Richtung auf die Anlage an der Gelenkkugel vorgespannt, um eine dauerhafte Anlage der Sperrelemente an der Gelenkkugel zu gewährleisten.
  • Um das klemmende Eindrücken der Gelenkkugel in die Lagerschale mittels der Sperrelemente zu erleichtern, wird mit der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, dass jedes Sperrelement zumindest im Bereich der Anlage an der Gelenkkugel konisch ausgebildet ist, wobei vorteilhafterweise an jedem Sperrelement im Bereich der Anlage des Sperrelements an der Gelenkkugel ein Klemmbelag angeordnet sein kann. Als Klemmbelag kann beispielsweise ein Material mit einem hohen Reibwiderstand verwendet werden, um eine Relativbewegung zwischen dem Sperrelement und der Gelenkkugel zu verhindern.
  • Zum Lösen der arretierenden Klemmung der Gelenkkugel wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass jedes Sperrelement über mindestens ein Betätigungselement in eine das Gelenk freigebende Stellung überführbar ist. Erfindungsgemäß ist das mindestens eine Betätigungselement so ausgebildet ist, dass es jedes Sperrelement aus der Anlage an der Gelenkkugel zurückzieht.
  • Gemäß einer praktischen Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass alle Sperrelemente über ein gemeinsames Betätigungselement in eine das Gelenk freigebende Stellung überführbar sind, um ein schnelles und gleichmäßiges Lösen der Arretierung zu gewährleisten.
  • Weiterhin wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass das mindestens eine Betätigungselement durch das Anlegen einer elektrischen Spannung betätigbar ist, wobei das mindestens eine Betätigungselement vorteilhafterweise über mindestens einen piezo-elektrischen Aktor betätigbar ist. Piezo-elektrische Aktoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie beim Anlegen einer elektrischen Spannung mit einer Längenänderung, beispielsweise einem Ausdehnen, reagieren. Durch das Ausdehnen des mit elektrischer Spannung beaufschlagten piezo-elektrischen Aktors werden die Sperrelemente über das mindestens eine Betätigungselement von der Gelenkkugel fortgezogen und so das Gelenk wieder freigegeben.
  • Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass das Kugelgelenk durch mindestens ein an der Gelenkkugel anliegendes Dichtungselement gegenüber der Umgebung abgedichtet ist, um ein gegen äußere Einflüsse, wie insbesondere Feuchtigkeit und Schmutz, geschütztes Gelenk zu erhalten.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung für medizinische Instrumente nur beispielhaft dargestellt ist, ohne die Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel zu beschränken. In den Zeichnungen zeigt:
    • Fig. 1
    eine Haltevorrichtung für medizinische Instrumente gemäß dem Stand der Technik;
    Fig. 2
    eine Schnittdarstellung eines Kugelgelenks für eine erfindungsgemäße Haltevorrichtung für medizinische Instrumente und
    Fig. 3
    eine perspektivische Ansicht des Kugelgelenks gemäß Fig.2.
  • Die Abbildung Fig. 1 zeigt eine Haltevorrichtung 1 für medizinische Instrumente gemäß dem Stand der Technik.
  • Diese Haltevorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einem aus mehreren Tragarmteilen 2a bestehenden Tragarm 2, wobei die einzelnen Tragarmteile 2a des Tragarms über als Kugelgelenke 3 ausgebildete Gelenke 3 relativ zueinander verschwenkbar miteinander verbunden sind.
  • Derartige Haltevorrichtungen 1 sind bei der Durchführung chirurgischer Eingriffe häufig erforderlich, um medizinische Instrumente verschiedenster Art, wie beispielsweise Retraktoren, Kameras oder Endoskope, über einen längeren Zeitraum in einer bestimmten Position zu halten. Durch die gelenkige Ausgestaltung der Haltevorrichtung 1 ist es für den Chirurgen möglich, das medizinische Instrument exakt zu positionieren und die eingestellte Position der Haltevorrichtung 1 durch Arretieren des Gelenks 3 bzw. der Gelenke 3 zu fixieren. Neben der endoskopischen Chirurgie finden derartige Haltevorrichtungen 1 auch in der offenen Chirurgie Anwendung.
  • Im Bereich seines proximalen Endes ist der Tragarm 2 über eine Einspannvorrichtung 4, beispielsweise am Operationstisch 5, festlegbar. Am distalen Ende weist der Tragarm 2 eine Instrumentenaufnahme 6 zur Aufnahme des über die Haltevorrichtung 1 zu positionierenden medizinischen Instruments auf.
  • Alternativ zu dem in Fig. 1 dargestellten Aufbau des Tragarms 2 aus mehreren hintereinander gekoppelten Tragarmteilen 2a, die über Gelenke 3 miteinander verbunden sind, ist es selbstverständlich auch möglich den Tragarm 2 mehrarmig so auszugestalten, dass ausgehend von einem Gelenk 3 mehrere Tragarmteile 2a in verschiedene Richtungen zeigen. Diese Tragarmteile 2a ihrerseits können wieder über Gelenke 3 mit weiteren Tragarmteilen 2a gekoppelt sein und an ihren distalen Enden jeweils mit Instrumentenaufnahmen 6 zur Aufnahme der über die Haltevorrichtung 1 zu positionierenden medizinischen Instrumente ausgestattet sein.
  • Der Aufbau der Kugelgelenke 3 ist den Abbildungen Fig. 2.und 3 zu entnehmen.
  • Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, bestehen die Kugelgelenke 3 aus einer Gelenkkugel 7, die verschwenkbar in einer in einem Gelenkgehäuse 8 ausgebildeten Lagerschale 9 gelagert ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lagerschale 9 aus einer oberen Lagerschale 9a und einer unteren Lagerschale 9b bestehend zweiteilig ausgebildet. Die Lagerschale 9 ist starr im Gelenkgehäuse 8 angeordnet, das heißt, dass die obere Lagerschale 9a und die untere Lagerschale 9b im montierten Zustand des Kugelgelenks 3 in Axialrichtung des Gelenks 3 nicht relativ zueinander bewegbar sind, also keine Vergrößerung oder Verringerung des Bewegungsspiels der Gelenkkugel 7 in der Lagerschale 9 aufgrund einer Bewegung der Lagerschale 9 möglich ist.
  • Wie weiterhin aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, weist das Kugelgelenk 3 in der oberen Lagerschale 9a ein an der Gelenkkugel 7 anliegendes Dichtungselement 10 auf, um das Gelenk 3 nach außen und somit gegenüber äußeren Einflüssen, wie beispielsweise Feuchtigkeit und Schmutz, abzukapseln.
  • Um das Kugelgelenk 3 in der jeweils erforderlichen Position des Tragarms 2 fixieren zu können, sind in der unteren Lagerschale 9b Ausnehmungen 11 ausgebildet, über die Sperrelemente 12 so in das Kugelgelenk 3 einführbar sind, dass die Sperrelemente 12 an der Gelenkkugel 7 anliegen und die Gelenkkugel klemmend in die Lagerschale 9 drücken. Wie aus einer Zusammenschau der Abbildungen Fig. 2 und 3 ersichtlich, sind die Sperrelemente 12 bei der dargestellten Ausführungsform so angeordnet, dass sie in etwa tangential an der Gelenkkugel 7 angreifen.
  • Alternativ zu der dargestellten Ausgestaltungsform ist es selbstverständlich auch möglich die Sperrelemente 12 so anzuordnen, dass sie überwiegend radial auf die Gelenkkugel 7 einwirken.
  • Die Klemmkraft zum Fixieren der Gelenkkugel 7 wird über Federelemente 13 aufgebracht, über die jedes Sperrelement 12 in Richtung auf die Anlage an der Gelenkkugel 7 vorgespannt ist.
  • Um das klemmende Eindrücken der Gelenkkugel 7 in die Lagerschale 9 mittels der Sperrelemente 12 zu erleichtern, ist jedes Sperrelement 12 zumindest im Bereich der Anlage an der Gelenkkugel 7 konisch ausgebildet ist, wobei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an jedem Sperrelement 12 im Bereich der Anlage des Sperrelements 12 an der Gelenkkugel 7 ein Klemmbelag 14 angeordnet ist. Als Klemmbelag 13 kann beispielsweise ein Material mit einem hohen Reibwiderstand verwendet werden, um eine Relativbewegung zwischen dem Sperrelement 12 und der Gelenkkugel 7 zu verhindern.
  • Die Ausbildung des Kugelgelenks 3 mit den in das Innere des Gelenks 3 einführbaren federbelasteten Sperrelementen 12 zeigt, dass die Sperrelemente 12 auch beim Aufbringen äußerer Axialkräfte auf die Gelenkkugel 7, die entgegen der Druckrichtung der Federelemente 13 wirken, dauerhaft klemmend an der Gelenkkugel 7 anliegen, da die Lagerschale 9 starr im Gelenkgehäuse 8 angeordnet ist und so die aufgebrachten Axialkräfte ohne eine eigene axiale Verlagerung aufnimmt.
  • Das Lösen der Sperrelemente 12 und somit auch das Lösen der Arretierung des Gelenks 3 erfolgt über ein an den Sperrelementen 12 angreifendes Betätigungselement 15, das bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform als innerhalb des Gelenkgehäuses 8 gelagertes und an allen Sperrelementen 12 angreifendes Rohr ausgebildet ist. Über das Betätigungselement 15 können die Sperrelemente 12 gegen die Federkraft der Federelemente 13 aus ihrer Anlage an der Gelenkkugel 7 zurückgezogen werden, so dass die Gelenkkugel 7 wieder frei verschwenkbar in der Lagerschale 9 gelagert ist.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform werden alle Sperrelemente 12 über ein gemeinsames Betätigungselement 15 in die das Gelenk 3 freigebende Position überführt. Selbstverständlich ist es auch möglich, pro Sperrelement 12 ein Betätigungselement 15 vorzusehen.
  • Die Aktivierung des Betätigungselements 15 erfolgt bei der dargestellten Ausführungsform durch das Anlegen einer elektrischen Spannung. Hierzu ist das Betätigungselement 15 mit einem piezo-elektrischen Aktor 16 gekoppelt, der sich beim Anlegen einer elektrischen Spannung ausdehnt.
  • Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform stützt sich der piezo-elektrische Aktor 16 an einem inneren zentralen Teil des festen Gelenkgehäuses 8 ab. Sobald der Operateur zum Verstellen der Haltevorrichtung 1 den piezo-elektrischen Aktor 16, beispielsweise über einen Fußschalter, mit Spannung beaufschlagt, dehnt sich dieser aufgrund des piezoelektrischen Effekts aus, das heißt auf der Abbildung Fig. 2 nach unten und fort vom Kugelgelenk 3. Hierdurch wird das Betätigungselement 15, das über ein Mitnahmeelement 17, an dem der piezo-elektrischen Aktors 16 auf der dem Gelenk 3 abgewandten Seite anliegt, ebenfalls fort vom Kugelgelenk 3 gedrückt. Dies wiederum bewirkt, dass die direkt mit dem Betätigungselement 15 gekoppelten Sperrelemente 12 entgegen der Druckkraft der Federelemente 13 aus ihrer Anlage an der Gelenkkugel 7 gezogen werden und das Gelenk 3 freigegeben.
  • Sobald das Betätigungselement 15 nicht mehr betätigt wird bzw. der piezo-elektrische Aktor 16 nicht mehr mit elektrischer Spannung beaufschlagt wird, drücken die Federelemente 13 die Sperrelemente 12 zurück in die klemmende Anlage an der Gelenkkugel 7, wodurch das Gelenk 3 wieder arretiert wird. Somit handelt es sich bei dieser Ausführung um eine echte und wirkungsvolle Fail-Safe-Schaltung, da beispielsweise bei einem Stromausfall oder einem anderen Fehler des Betätigungselements 15 die Sperrelemente 12 immer in ihrer klemmenden und das Gelenk 3 arretierenden Anlage an der Gelenkkugel 7 verbleiben, bzw. wieder diese das Gelenk 3 sichernde Position einnehmen.
  • Eine wie voranstehend beschrieben ausgebildete Haltevorrichtung für medizinische Instrumente zeichnet sich dadurch aus, dass bei einfacher Handhabung ein schnelles Arretieren und Lösen des mindestens einen Gelenks 3 möglich ist und darüber sicherstellt ist, dass ein unbeabsichtigtes Lösen der Arretierung des Gelenks 3 weitestgehend ausgeschlossen ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Haltevorrichtung
    2
    Tragarm
    2a
    Tragarmteil
    3
    Gelenk / Kugelgelenk
    4
    Einspannvorrichtung
    5
    Operationstisch
    6
    Instrumentenaufnahme
    7
    Gelenkkugel
    8
    Gelenkgehäuse
    9
    Lagerschale
    9a
    obere Lagerschale
    9b
    untere Lagerschale
    10
    Dichtungselement
    11
    Ausnehmung
    12
    Sperrelement
    13
    Federelement
    14
    Klemmbelag
    15
    Betätigungselement
    16
    Aktor
    17
    Mitnahmeelement

Claims (13)

  1. Haltevorrichtung für medizinische Instrumente, mit einem Tragarm (2), an dem mindestens ein medizinisches Instrument festlegbar ist und mit mindestens einem Gelenk (3) zur Positionierung des Tragarms (2) und/oder des medizinischen Instruments, wobei das mindestens eine Gelenk (3) als mit mindestens einer Lagerschale (9) und einer Gelenkkugel (7) versehenes Kugelgelenk (3) ausgebildet ist, das zwischen einem das Gelenk (3) freigebenden und einem das Gelenk (3) arretierenden Zustand verstellbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Lagerschale (9) starr ausgebildet ist und die Gelenkkugel (7) über mindestens ein Sperrelement (12) klemmend in der Lagerschale (9) festlegbar ist.
  2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lagerschale (9) mindestens eine Ausnehmung (11) ausgebildet ist, über die jeweils mindestens ein Sperrelement (12) so in das Gelenk (3) einführbar ist, dass das Sperrelement (12) die Gelenkkugel (7) zum Arretieren des Gelenks (3) klemmend gegen die Lagerschale (9) drückt.
  3. Haltevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (9) aus einer oberen Lagerschale (9a) und einer unteren Lagerschale (9b) bestehend zweiteilig ausgebildet ist und die mindestens eine Ausnehmung (11) für das jeweils mindestens eine Sperrelement (12) in der unteren Lagerschale (9b) ausgebildet ist.
  4. Haltevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass über den Umfang der Lagerschale (9) verteilt vier Ausnehmungen (11) für jeweils mindestens ein Sperrelement (12) in der Lagerschale (9) ausgebildet sind.
  5. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Sperrelement (12) über ein Federelement (13) in Richtung auf die Anlage an der Gelenkkugel (7) vorgespannt ist.
  6. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Sperrelement (12) im Bereich der Anlage des Sperrelements (12) an der Gelenkkugel (7) ein Klemmbelag (14) angeordnet ist.
  7. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Sperrelement (12) zumindest im Bereich der Anlage an der Gelenkkugel (7) konisch ausgebildet ist.
  8. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Sperrelement (12) über mindestens ein Betätigungselement (15) in eine das Gelenk (3) freigebende Stellung überführbar ist.
  9. Haltevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Betätigungselement (15) so ausgebildet ist, dass es jedes Sperrelement (12) aus der Anlage an der Gelenkkugel (7) zurückzieht.
  10. Haltevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle Sperrelemente (12) über ein gemeinsames Betätigungselement (15) in eine das Gelenk (3) freigebende Stellung überführbar sind.
  11. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Betätigungselement (15) durch das Anlegen einer elektrischen Spannung betätigbar ist.
  12. Haltevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Betätigungselement (15) über mindestens einen piezo-elektrischen Aktor (16) betätigbar ist.
  13. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk (3) durch mindestens ein an der Gelenkkugel (7) anliegendes Dichtungselement (10) gegenüber der Umgebung abgedichtet ist.
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